线程的详解

news2024/9/20 18:41:31

  • 创建状态

  • 就绪状态

  • 阻塞状态

  • 运行状态

  • 死亡状态

  • 常用方法

    • setPriority(ing newPriority) 更改线程的优先级

    • sleep(long millis) 在指定的毫秒数内让当前正在执行的线程休眠

    • join() 等待该线程终止

    • yield() 暂停当前正在执行的线程对象，并执行其他线程

    • interrupt() 中断线程，别用这个方式

    • isAlive() 测试线程是否处于活动状态

一、停止线程

  • 停止线程

    • 不推荐使用JDK提供的stop()、destroy()方法【已废弃】

    • 推荐线程自己停下来，利用次数，不建议死循环

    • 建议使用一个标志位进行终止变量，当flag=false，则终止线程进行

​
//测试stop
//1.建议线程正常停止 --->利用次数，不建议死循环
//2.建议使用标志位 --->设置一个标志位
//3.不要使用stop或者destroy等过时或者JDK不建议使用的方法
public class TestStop implements Runnable{
​
    //1.设置一个标识位
    private boolean flag =true;
    @Override
    public void run() {
        int i =0;
        while (flag){
            System.out.println("run....Thread"+i++);
        }
    }
​
    //2.设置一个公开的方法停止线程，转换标志位
    public void stop(){
        this.flag=false;
    }
​
    public static void main(String[] args) {
        TestStop testStop = new TestStop();
        new Thread(testStop).start();
​
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            System.out.println("main"+i);
            if(i==900){
                //调用stop方法切换标志位，让线程停止
                testStop.stop();
                System.out.println("线程该停止了");
            }
        }
    }
}

二、线程休眠

  • sleep(时间)指定当前线程阻塞的毫秒数

  • sleep存在异常InterruptedException

  • sleep时间达到后线程进入就绪状态

  • sleep可以模拟网络延时，倒计时等

  • 每一个对象都有一个锁，sleep不会释放锁

写到此处时，小铁锤的项目突然报错：Errors occurred while compiling module IDEA报错，于是小铁锤上到伟大的CSDN上找到了原因：项目创建时JDK版本选择错误啦，具体的修改步骤参考博客：Information:java: Errors occurred while compiling module IDEA报错_糖莱的博客-CSDN博客

//模拟网络延时：放大问题的发生性
public class TestSleep implements Runnable {
    //票数
    private int ticketNums =10;
    public void run() {
        while (true){
            if(ticketNums<=0){
                break;
            }
            //模拟延时
            try {
                Thread.sleep(200);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
​
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->拿到了第"+ticketNums--+"票");
        }
    }
​
    public static void main(String[] args) {
        TestSleep testThread03 = new TestSleep();
​
        new Thread(testThread03,"小明").start();
        new Thread(testThread03,"老师").start();
        new Thread(testThread03,"黄牛党").start();
    }
}

public class TestSleep2 {
    public static void main(String[] args) {
      /*  try {
            tenDown();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }*/
​
      //打印当前系统时间
        Date startTime = new Date(System.currentTimeMillis());//获取系统当前时间
        while (true){
            try {
                Thread.sleep(1000);
                System.out.println(new SimpleDateFormat("HH:mm:ss").format(startTime));
                startTime=new Date(System.currentTimeMillis());//更新当前时间
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
​
    //模拟倒计时
    public static void tenDown() throws InterruptedException {
        int num =10;
        while (true){
            Thread.sleep(1000);
            System.out.println(num--);
            if(num<=0){
                break;
            }
​
        }
    }
}

三、线程礼让

  • 礼让线程，让当前正在执行的线程暂停，但不阻塞

  • 将线程从运行状态转为就绪状态

  • 让cpu重新调度，礼让不一定成功，看cpu心情

//礼让不一定成功，看cpu心情
public class TestYield {
    public static void main(String[] args) {
        MyYield myYield = new MyYield();
​
        new Thread(myYield,"铁锤").start();
        new Thread(myYield,"大王").start();
    }
}
​
class MyYield implements Runnable{
​
    @Override
    public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"线程开始执行");
        Thread.yield();
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"线程结束执行");
    }
}
​

四、Join

  • Join合并线程，待此线程执行完成后，再执行其他线程，其它线程阻塞

  • 可以想象成插队

//可以理解为插队
public class TestJoin implements Runnable{
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
​
        //启动我们的线程
        TestJoin testJoin = new TestJoin();
        Thread thread = new Thread(testJoin);
        thread.start();
​
        //主线程
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
​
            if(i==50){
                thread.join();//插队
            }
            System.out.println("main线程排队执行"+i);
        }
    }
​
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 200; i++) {
            System.out.println("vip线程来了，统统闪开"+i);
        }
    }
}

五、线程状态观测

  • Thread.State

    线程状态。线程可以处于以下状态之一：

    • NEW

      尚未启动的线程处于此状态

    • RUNNABLE

      在Java虚拟机中执行的线程处于此状态

    • BLOCKED

      被阻塞等待监视器锁定的线程处于此状态

    • WAITING

      正在等待另一个线程执行特定动作的线程处于此状态

    • TIMED_WAITING

      正在等待另一个线程执行动作达到指定等待时间的线程处于此状态

    • TERMINATED

      已退出的线程处于此状态

一个线程可以在给定时间点处于一个状态。这些状态是不反映任何操作系统线程状态的虚拟机状态。

注意：线程一旦死亡，就不能再重启

public class TestState {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread thread = new Thread(()->{
            for (int i = 0; i < 5; i++) {
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
​
            System.out.println("");
        });
​
​
        //观察状态
        Thread.State state = thread.getState();
        System.out.println(state);
​
        //观察启动后状态
        thread.start();//启动线程
        state=thread.getState();
        System.out.println(state);//Run
​
        while (state!=Thread.State.TERMINATED){//只要线程不终止，就一直输出状态
            Thread.sleep(100);
            state=thread.getState();//更新线程状态
            System.out.println(state);//输出状态
        }
    }
}
​

六、线程的优先级

  • Java提供一个线程调度器来监控程序中启动后进入就绪状态的所有线程，线程调度器按照优先级决定应该调度哪个线程来执行

  • 线程的优先级用数字表示，范围从1~10

    • Thread.MIN_PRIORITY =1

    • Thread.MAX_PRIORITY =10

    • Thread.NORM_PRIORITY =5

  • 使用以下方式改变或获取优先级

    • getPriority

    • setPriority(int xxx)

//测试线程的优先级
public class TestPriority {
    public static void main(String[] args) {
        //主线程默认优先级无法更改
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->"+Thread.currentThread().getPriority());
​
        MyPriority myPriority = new MyPriority();
​
        Thread thread1 = new Thread(myPriority, "线程1");
        Thread thread2 = new Thread(myPriority, "线程2");
        Thread thread3 = new Thread(myPriority, "线程3");
        Thread thread4 = new Thread(myPriority, "线程4");
        Thread thread5 = new Thread(myPriority, "线程5");
        Thread thread6 = new Thread(myPriority, "线程6");
​
        //先设置优先级再启动
        thread1.start();
​
        thread2.setPriority(1);
        thread2.start();
​
​
        thread3.setPriority(4);
        thread3.start();
​
​
        thread4.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);//MAX_PRIORITY=10
        thread4.start();
​
​
    }
}
​
class MyPriority implements Runnable{
​
    @Override
    public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->"+Thread.currentThread().getPriority());
    }
}
​

七、守护(daemon)线程

  • 线程分为用户线程和守护线程

  • 虚拟机必须确保用户线程执行完毕

  • 虚拟机不用等待守护线程执行完毕

  • 如后台记录操作日志，监控内存，垃圾回收等待

//测试守护线程
//上帝守护你
public class TestDaemon {
​
    public static void main(String[] args) {
        God god = new God();
​
        Thread thread = new Thread(god);
        thread.setDaemon(true);//默认是false表示是用户线程，正常的线程都是用户线程,true表示守护线程
        thread.start();//上帝守护线程启动
​
        new Thread(new You()).start();//你 用户线程启动
    }
}
​
//上帝
class God implements Runnable{
​
    @Override
    public void run() {
        while(true){
            System.out.println("上帝保佑着你");
        }
    }
}
​
​
//你
class You implements Runnable{
​
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 36500; i++) {
            System.out.println("你一生都开心的活着");
        }
        System.out.println("====goodBye!world!====");
    }
}
​

八、线程的同步机制

发生在多个线程操作同一个资源

  • 并发：同一个对象被多个线程同时操作

  • 现实生活中，我们会遇到“同一个资源，多个人都想使用”的问题，比如，食堂排队打饭，每个人都想吃饭，最天然的解决办法就是：排队，一个一个来

  • 处理多线程问题时，多个线程访问同一个对象，并且某些线程还想修改这个对象，这时候我们就需要线程同步，线程同步其实就是一种等待机制。多个需要同时访问此对象的线程进入这个对象的等待池形成队列，等待前面线程使用完毕，下一个线程再使用

  • 形成条件：队列+锁---》安全性

  • 由于同一个进程的多个线程共享同一块存储空间，在带来方便的同时，也带来了访问冲突问题，为了保证数据在方法中被访问时的正确性，在访问时加入锁机制synchronized，当一个线程获得对象的拍它锁，独占资源，其他线程必须等待，使用后释放锁即可，存在以下问题：

    • 一个线程持有锁会导致其他所有需要此锁的线程挂起

    • 在多线程竞争下，加锁，释放锁会导致比较多的上下文切换和调度延时，引起性能问题

    • 如果一个优先级高的线程等待一个优先级低的线程释放锁，会导致优先级倒置，引起性能问题

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